1、本體結構
直角坐標機器人具有空間上相互垂直的多個直線移動軸（通常3個），通過直角坐標方向的3個獨立自由確定其手部的空間位置，其動作空間為一長方體。直角坐標機器人結構簡單，定位精度高，空間軌跡易於求解；但其動作範圍相對較小，設備的空間因數較低，實現相同的動作空間要求時，機體本身的體積較大。
直角坐標機器人各個運動軸通常對應直角坐標系中的X軸，Y軸、Z軸，X軸和Y軸是水平面內運動軸，Z軸是上下運動軸。在一些應用中Z軸上帶有一個旋轉軸，或帶有一個擺動軸和被安裝在型材內部的直線導軌、運動滑塊以及作為帶動滑塊做高速運動的同步帶組成。
直線運動軸之所以能夠實現精確的運動定位，是由電機驅動系統決定的。
常用的驅動系統有：交流/直流伺服電機驅動系統、步進電機驅動系統、直線伺服電機/直線步進電機驅動系統。每一個驅動系統都由電機和驅動器兩部分組成。驅動器的作用將弱電信號放大，將其加載在驅動電機的強電商，驅動電機。電機則是將電信號轉化成精確的速度及角位移。
在要求高動態，高速運行狀態，大功率等場合多用交流/支流伺服電機系統作為驅動；在要求低動態，低速運行狀態，小功率驅動等場合可用步進電機系統作為驅動，而在要求極高動態，高速運行狀態、高定位精度等場合才會用到直線伺服系統驅動。
作為一種成本低廉、系統結構簡單的自動化機器人系統解決方案，直角坐標機器可以被應用於點膠、滴塑、噴塗、碼垛、分揀、包裝、焊接、金屬加工、搬運、上下料、裝配、印刷等常見的工業生產領域，在替代人工，提高生產效率，穩定產品質量等方面都具備顯著的應用價值。
（2）安裝方式
大部分的直坐標機器人採用倒裝方式，如圖2-14所示。
針對不同的應用場合，對直角坐標機器人有不同的設計要求，比如根據對精度、速度的要求選擇不同的傳動方式，根據特定的工藝要求為末端工作頭選擇不同的夾持設備（夾具、爪手、安裝架），以及對於示教編程，坐標定位，視覺識別等工作模式的設計選擇等，從而使之滿足於不同領域、不同工況的應用要求。
直角坐標機器人的特點：
1、自由度運動，每個運動自由度之間的空間夾角為直角；
2、自由控制的，可重複編程，所有的運動均按程序運行；
3、一般由控制系統、驅動系統、機械系統、操作工具等組成；
4、靈活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。
5、高可靠性、高速度、高精度；
6、可用於惡劣的環境，可長期工作，便於操作維修。